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De acuerdo a la Enciclopedia de Ingeniera normas de escritorio de
Saud Aramco, la evaluacin de diseo mecnico de la construccin de
tanques, se enumera y describe los factores a considerar en el diseo de
tanques de almacenamiento establecidos bao el estndar internacional A!I"
#$% de la siguiente manera&
Factores diseo que se consideran en el diseo mecnico de tanques
de almacenamiento.
En esta seccin se anali'an los principales factores que se consideran
en el diseo mecnico de tanques de almacenamiento( Estos factores sonlos siguientes&
) *a temperatura del metal
) !resin
) !eso especfico del lquido almacenado
) +olerancia de corrosin
) tras cargas
) Asentamiento
Especficamente, en esta seccin se anali'a el efecto que cada uno de
los factores de diseo mencionados anteriormente podra tener sobre la
fiabilidad del tanque si el factor de diseo no est bien considerada en el
diseo mecnico del tanque de almacenamiento(
- La temperatura del metal
*a temperatura del metal, de los componentes del tanque de
almacenamiento se determina por los requisitos de funcionamiento del
lquido almacenado, y por la temperatura ambiente en el lugar de depsito(
*os requisitos de funcionamiento y las condiciones de funcionamiento del
lquido almacenado estn determinadas por los ingenieros de proceso( El
diseo mecnico de los componentes del tanque de almacenamiento debe
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tener en cuenta tanto las ms altas y las ms baas temperaturas a las que el
tanque puede estar e-puesta( *a temperatura m-ima de funcionamiento es
la temperatura ms alta que debe ser considerado en el diseo del tanque, y
la temperatura del metal del diseo es la temperatura ms baa que debe ser
considerado en el diseo del tanque( Ambas temperaturas se especifican en
la .oa de almacenamiento de datos del tanque /A!I"#$% Ap0ndice *1(
*a temperatura m-ima de funcionamiento determina el esfuer'o
admisible que se utili'a para el diseo mecnico de los componentes del
tanque de almacenamiento( El esfuer'o admisible de cada material
especfico es constante para todas las temperaturas de 2asta 34 56 /7%% 5819
sin embargo, el esfuer'o admisible de cada material disminuye paratemperaturas que estn por encima de 34 56 /7%% 581( A!I"#$% en el
Ap0ndice . contiene los criterios de diseo adicionales que se deben seguir
para los tanques que tienen temperaturas m-imas de 34 56 /7%%581( El
tanque podra e-perimentar una deformacin permanente 2asta una fractura
d:ctil si no se siguen los requisitos de diseo de A!I"#$% Ap0ndice ;(
- Presin
*a presin interna en el que funcionar un tanque de almacenamiento
determina qu0 estndar A!I se va a utili'ar para el diseo mecnico del
tanque y sus componentes asociados( A!I"#$%, tanques de acero con
costura para almacenamiento de petrleo, es la norma de diseo para los
tanques que operan a presiones internas que se apro-iman a la presin
atmosf0rica( A!I"#$% tambi0n se puede utili'ar para los tanques que operan
a presiones internas de 2asta !a /ga9 7,$ psig19 Sin embargo, los
requisitos de diseo adicionales que estn contenidos en A!I"#$% Ap0ndice
8 se deben seguir si la presin interna supera la presin atmosf0rica( Este
trabao slo considera tanques A!I"#$% que operan a presin atmosf0rica(
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*a presin interna de funcionamiento est determinada por los
ingenieros de proceso en base a los requisitos de funcionamiento del lquido
almacenado( *a presin interna de funcionamiento se especifica en la .oa
de almacenamiento de datos del tanque /A!I"#$% Ap0ndice *1(
- La gravedad especfica del lquido almacenado
El peso especfico del lquido que est siendo almacenado, /?1, en
relacin con la profundidad del lquido, determina la presin 2idrosttica del
lquido, como se ilustra en la 8igura
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especfico del lquido que va a ser almacenado es superior al del agua, el
tanque debe estar diseado para la gravedad especfica ms alta(
- Tolerancia de corrosin
*os componentes de un tanque de almacenamiento pueden perder
metal debido a la corrosin que es causada por el lquido almacenado( !ara
compensar esta p0rdida de metal, un @margen de corrosin@ /6A1 se puede
aadir con el espesor de metal que se requiere para la fuer'a, como se
ilustra en la 8igura 7( Este @margen de corrosin@ compensa el esperado
deterioro de los componentes del tanque mientras estn en servicio( 6uandosea necesario, la tolerancia de corrosin se aade tpicamente a los
espesores requeridos calculados de la carcasa, los componentes internos, y
los miembros estructurales que pueden ser utili'ados para apoyar un tec2o
fio( na tolerancia de corrosin normalmente no se aade a los espesores
requeridos del tec2o en s o la parte inferior(
Dnde&
t B espesor mnimo requerido
6A B tolerancia de corrosin
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+ B grosor de la cscara total requerida
Figura 2( Asignacin de corrosin en la pared del tanque
*a corrosin frecuentemente se produce en las secciones del e-teriorde la estructura del tanque o del tec2o( Sin embargo, esta corrosin es
causada normalmente por factores tales como el deterioro del sistema de
pintura e-terna o mal drenae local( na tolerancia de corrosin no se agrega
al espesor de metal para dar cuenta de la corrosin e-terna( ;antenimiento
peridico se deben reali'ar para asegurar que la corrosin e-terna no se
convierta en un problema(
- Otras Cargas
El diseo mecnico de un tanque de almacenamiento debe tambi0n
considerar las cargas distintas de presin( Estos incluyen otras cargas de
viento y sismo, cargas que se imponen por los sistemas de tuberas
conectados /y otros accesorios1 en las boquillas, y la acumulacin de agua
de lluvia en los tec2os flotantes e-ternos( *a 8igura 4 ilustra la aplicacin de
las cargas de viento y terremoto en un tanque de almacenamiento(
Dnde&
8C B ase de fuer'a de corte debido al viento
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; B momento de vuelco debido al viento o un terremoto
Figura 3( *as cargas de viento y terremoto
*as cargas por viento y ssmicas deben ser consideradas de acuerdo
a la 'ona aplicable donde va ser construido el tanque de almacenamiento,
para el caso de ene'uela la norma 6ovenin 7%%4"F3 acciones del viento
sobre las construcciones establece requisitos mnimos para las acciones del
viento sobre las construcciones que se proyectan o eecutan en el territorio
nacional( A su ve' la norma 6ovenin